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[摘要]探索醫藥無機化學開展開放性實驗,通過調節師生主被動關系、開放實驗項目、設計多種實驗方案和手段,引導實驗心理等實踐措施,培養創新型人才。

[關鍵詞]醫藥無機化學開放性實驗探索與實踐

為了培養學生的創新實踐能力,推動素質教育的深入開展,我校鼓勵教師利用現有的師資、儀器設備等資源,以生動、有趣、創新的項目,吸引學生參加開放性實驗。

針對我校的專業設計特點,作者嘗試將“藥用氫氧化鋁懸濁液的制備和檢驗”引入開放性實驗,取得了很好的效果。通過實踐研究,探索出開展特色開放性實驗的一些方法和措施。

一、突破傳統實驗教材的束縛,結合學生的專業特點,開放實驗項目

與生產、生活及學生的專業相結合,可增強開放性實驗項目的趣味性、新穎性、實踐性和創造性,有利于提高學生的觀察能力、思維能力、實驗研究能力以及解決問題的能力等。為了尋找合適的實驗項目,我們鼓動學生一方面廣泛查閱資料,另一方面仔細留意平時接觸到的與藥品有關的一些無機化合物。最終選定“藥用氫氧化鋁懸濁液的制備和檢驗”。這個實驗項目很適合本校專業特點,具有很強的實用性。氫氧化鋁是簡單無機化合物,其制備方法和化學性質學生都比較熟悉,但用于胃藥的氫氧化鋁要求是膠狀的懸濁液,藥品與工業品的質量標準有很大的不同,如何制備符合藥用的產品,很值得學生通過實驗去探索。

二、指導學生廣泛查閱資料,設計多種實驗方案,做好預習

查閱資料可提高學生提出、分析、解決問題和尋找知識的能力,同時也可促使學生掌握利用圖書館和計算機網絡查閱專業文獻的方法和技巧。通過查閱資料可設計多種實驗方案,能夠訓練學生的創新思維,也為學生能在同一實驗中體驗獨創性,增強開放性實驗的多樣性和研究性。由于有關藥用氫氧化鋁制備的文獻都是專利,在我校圖書館無從查取時,指導教師建議翻閱一些無機化學教材,了解了普通氫氧化鋁的制備方法,然后再根據此藥品的特征是膠體,查閱相關膠體制備、膠體提純及藥品檢驗等書籍,學生們最后設計了四種藥用氫氧化鋁的制備方案及其相應的提純及雜質檢驗方案,并做好了預習報告及其它實驗準備工作。

三、鼓勵學生自主選擇和配制藥品

藥品的選擇和配制是獨立完成化學實驗的第一步,也是實驗成敗的關鍵步驟之一。因此,我們要求學生必須學會自主選擇和配制各種濃度的試劑。通過掌握溶液配制的各個環節及試劑保存、標簽制作等實驗技巧,讓學生全面掌握了實驗的全過程,提高化學實驗的綜合素質,養成嚴謹的科學作風,懂得愛惜藥品,還讓他們學會用實踐探索的方法追求科學真理。在此次實驗中,學生熟悉了電子天平、恒溫磁力攪拌器等儀器的使用,了解了加速固體溶解的各種措施,掌握了不同精確濃度的溶液的配制方法,并經過多次實驗嘗試摸索出了各反應試劑的恰當濃度。

四、鼓勵學生采用不同的實驗手段,嘗試不同的實驗儀器

在實際科學研究中,我們常因受具體的實驗資源的限制,需選擇不同的實驗儀器和不同的實驗手段,或需根據具體的實驗要求對實驗儀器進行改造。訓練學生在同一實驗中,采用不同的實驗手段,使用不同的實驗儀器,可讓其掌握不同儀器的使用方法,了解它們的優劣之處,能根據具體的實驗情況,充分利用手頭的資源進行科學實驗研究。在此次實驗中,為了達到在堿液逐滴加入時反應液保持在約60℃下被充分攪拌的實驗要求,一些實驗小組使用恒溫電動攪拌器;一些用恒溫水浴鍋和玻璃棒;另一些則采用最簡陋的裝置,使用盛水的大燒杯、電爐和玻璃棒,教師指導學生將采用不同實驗手段制得的產品進行比較,評出此實驗的最佳使用儀器及其最佳工作狀態。

五、引導學生正確的實驗心理,制造快樂的實驗氣氛

學生在進行探索性的開放性實驗時,由于沒有成熟的實驗方案可依照,沒有教師的詳細講解,自身的理論知識和實驗經驗不足等因素,會遇到比平時實驗更多的困惑,甚至會出現實驗徹底失敗的情況,常缺乏對實驗失敗的心理準備,所以指導教師需及時進行心理引導,引導學生用“塞翁失馬,焉知禍福”的辨證思想從看似失敗的實驗得出一些寶貴的經驗或異常的發現,培養他們堅忍不拔的科學探索精神,鼓勵學生將消極情緒轉移到積極的探索熱情中去。實驗成功時,教師要“趁火打劫”將他們暫時的喜悅轉化為對該學科及該學科實驗的濃厚興趣。指導教師引導學生正確的實驗心理,是全體學生快樂地進行開放性實驗的保障。

六、引入團結協作機制和競賽機制

在開放性實驗中,適當地引入一些競賽機制,如小組競賽、個人競賽等方式,設計一些競賽內容,包括實驗操作、實驗設計、產品質量、創新思維等,能大大地激發學生的實驗熱情。小組競賽的方式既能培養學生的獨立操作能力,又能培養他們的團結協作精神;個人競賽的方式能充分施展學生的個人聰明才智,使每一位學生都能在開放性實驗中找到表現的機會,同時還能培養學生互相欣賞的習慣。在本次實驗中,為了能在小組競賽中取勝,同學們自主選出小組長統籌工作,進行成員分工協作,沒有出現平時實驗的一人動手其他人袖手旁觀的現象,還涌現出幾個實驗做得特別十分出色的學生。

七、組織召開實驗總結會議

認真做好實驗總結工作是完滿完成科學實驗研究的必需環節。在這次實驗結束后,每個小組先內部進行討論,總結本次實驗中的成敗,對實驗結果進行自我評價,標出自身的特色,提出新的實驗構想,然后在實驗總結會議上進行匯報討論,最后教師對本次實驗進行總結和評價,提出新的期望,或提出下一步實驗構想。還指導學生按照研究論文的標準做開放性實驗報告,內容側重于實驗的設計、問題分析、實驗方法、數據分析、實驗結論、小組討論、新的實驗設想等。通過實驗總結會議,學生提升了對實驗的認識。

八、調節師生的主被動教學關系

在開放性實驗中,教師成為旁觀者和引導者,學生才是真正的主體。學生的主動角色,表現在主動申請參加實驗,查閱資料,聯系教師,嘗試各種實驗操作方法,充分利用手頭的藥品儀器,及時調整實驗方案,分工協作,組織討論,提出新的實驗構想等。教師不再像傳統實驗中那樣準備、設計、講解及監督實驗,而是顧問和導師的角色,負責答疑解惑,引導學生克服實驗心理障礙,引入激勵機制及加強實驗安全教育等。

以上的方法和措施的實施,充分展現了開放性實驗的優勢,發揮了學生的創造性、主動性,提高了他們對無機化學實驗的興趣,培養了他們實事求是和堅忍不拔的科研探索精神。我們倡導在高校大力加強開放性實驗的實踐和研究,培養自主創新人才。